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EP 3 477 778 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.12.2020 Patentblatt 2020/50 |
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Anmeldetag: 24.10.2017 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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ANSCHLUSS- UND DICHTEINHEIT FÜR EINE ISOLIERTE ELEKTRISCHE LEITUNG UND VERFAHREN ZU
DEREN HERSTELLUNG
CONNECTION AND SEALING ELEMENT FOR AN INSULATED ELECTRICAL CONDUIT AND METHOD OF PREPARING
SAME
UNITÉ DE RACCORDEMENT ET D'ÉTANCHÉITÉ POUR UNE CONDUITE ÉLECTRIQUE ISOLÉ ET SON PROCÉDÉ
DE FABRICATION
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.05.2019 Patentblatt 2019/18 |
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Patentinhaber: Nexans |
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92400 Courbevoie (FR) |
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Erfinder: |
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- LINDNER, Gerhard
95703 PLÖßBERG (DE)
- WITTMANN, Christian
92727 WALDTHURN (DE)
- TEICHER, Herrmann
92702 KOHLBERG (DE)
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Vertreter: Ipsilon |
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Le Centralis
63, avenue du Général Leclerc 92340 Bourg-la-Reine 92340 Bourg-la-Reine (FR) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 1 981 123 DE-A1-102010 009 284 JP-B2- 3 259 812 US-A1- 2012 244 759
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WO-A1-2011/115005 FR-A2- 2 543 369 JP-U- H0 355 663
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Anschluss- und Dichteinheit für eine isolierte elektrische
Leitung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines fluiddichten elektrischen Anschlusses
unter Verwendung der Anschluss- und Dichteinheit.
Hintergrund
[0002] Elektrische Verbindungen zwischen elektrischen Leitungen und elektrischen Aggregaten
werden häufig unter Verwendung von Anschlagteilen hergestellt, welche mit der elektrischen
Leitung unlösbar verbunden werden, z.B. mittels einer Klemm- oder Crimpverbindung.
Das Anschlagteil wird dann mit einer entsprechenden Aufnahme des elektrischen Aggregats
elektrisch leitend verbunden, beispielsweise durch eine selbstklemmende Steckverbindung
oder eine Schraubverbindung.
[0003] Die elektrischen Leitungen und Aggregate können rauen Einsatz- und Umweltbedingungen
ausgesetzt sein, unter anderem mechanischen Erschütterungen, Schmutz, und Feuchtigkeit.
Beim Eindringen von Feuchtigkeit zwischen einem Leiter und einer Isolierung einer
elektrischen Leitung kann es zu Korrosion oder Ausfall der Isolierung kommen, so dass
die elektrische Verbindung nicht mehr sicher funktioniert. Um eine lange Einsatzdauer
der elektrischen Verbindung zuverlässig zu gewährleisten, ist es erforderlich, das
Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit zwischen Leiter und Isolierung einer elektrischen
Leitung zu verhindern. Insbesondere die Abdichtung von isolierten Leitungen mit Litzenleitern,
also einem Bündel einzelner Adern, ist aufwändig und erfordert eine Vielzahl manueller
Arbeitsschritte.
[0004] Gegenwärtig wird zu diesem Zweck eine leitfähige, plastisch verformbare Hülse über
die abisolierten Litzen gecrimpt, so dass eine fluiddichte Verbindung zwischen Hülse
und Litzen entsteht, und der Übergangsbereich zwischen der Hülse und der Isolierung
wird mittels eines den Übergangsbereich übergreifenden Schrumpfschlauchs gegen äußere
Umwelteinflüsse abgedichtet. Auf der Innenseite des Schrumpfschlauchs kann dabei zusätzlich
eine Dichtmasse, bspw. ein Kleber, vorgesehen sein, um die Dichtwirkung zu erhöhen.
[0005] In der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff fluiddicht für Dichtheit gegenüber
dem Eindringen von Flüssigkeiten und/oder Gasen verwendet.
[0006] Unter Crimpen versteht man ein Fügeverfahren, bei dem zwei Komponenten durch plastische
Verformung miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Bördeln, Quetschen,
Kräuseln oder Falten. Eine Crimpverbindung ist nur bedingt lösbar und kann bei Reparaturen
nur mit geeignetem Werkzeug erneuert werden.
[0007] Mit Hilfe einer Crimpzange werden die Adern eines Kabels mit einem Verbindungselement,
z.B. einem Stecker oder einer Aderendhülse, kraft- und/oder formschlüssig verbunden.
Beim Verbinden oder Verpressen wirkt die Kraft zur plastischen Verformung des Leiters,
bzw. Verbindungselementes meist über einen Kniehebel, weil die Handkraft zu schwach
für einen dauerhaften Verformungsvorgang ist.
[0008] Eine kraftschlüssige Verbindung entsteht, wenn zwei Teile mittels einer Normalkraft
verbunden werden, die im Wesentlichen senkrecht auf die miteinander verbundenen Flächen
wirkt. Im vorliegenden Fall wirkt eine im Wesentlichen radiale Kraft zwischen Verbindungselement
und Aderbündel.
[0009] Beim Crimpen entsteht in der Regel auch eine formschlüssige Verbindung. Eine formschlüssige
Verbindung entsteht, wenn zwei verbundene Teile so ineinandergreifen, dass ihre Lage
zueinander zumindest in einer Richtung unveränderbar ist. Bekannte formschlüssige
Verbindungen sind z.B. die sogenannte Schwalbenschwanzverbindung, bei der ein zu einem
Ende hin in zumindest einer Dimension breiter werdendes Verbindungsteil in eine entsprechend
geformte Aufnahme eingreift. Im vorliegenden Fall kann es beim Crimpen zu einer Verformung
des Verbindungselements und des Aderbündels kommen, z.B. durch teilweise Verdrängung
von Material zu den Seiten eines aufgecrimpten Rings, so dass zumindest in einer Richtung
eine Bewegung der verbundenen Teile zueinander unmöglich ist.
[0010] Es gibt Crimpverbindungen mit und ohne Zugentlastung, wobei bei den Verbindungen
mit Zugentlastung diese auch gecrimpt werden. Die Zugentlastung kommt auf der Isolation
des Kabels zu liegen, und wird nicht im selben Maße gequetscht wie die Drahtcrimpung
des Aderbündels. Die Zugentlastung muss fest genug sein, dass die Isolation nicht
durch mehrmaliges Biegen um 45° unter der Isolationscrimpung hervorrutscht. Sie darf
jedoch nicht so fest sein, dass sie die Isolation durchbricht, oder gar einzelne Litzen
verletzt.
[0011] Beim Crimpen entsteht bei korrekter Ausführung eine gas- oder fluiddichte Verbindung.
Durch Verformung der Crimphülse und der feindrähtigen Leitung entsteht eine Struktur,
die weitgehend von Sauerstoff abgeschottet und somit im Inneren weitgehend vor Korrosion
geschützt ist.
[0012] Hiervon ausgehend hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine verbesserte Anschluss-
und Dichteinheit zu schaffen, die es ermöglicht, eine fluiddichte elektrische Verbindung
zwischen einem Anschlagteil und einer isolierten elektrischen Leitung mit wenigen
manuellen Arbeitsschritten bzw. vollständig automatisiert herzustellen.
[0013] DE 10 2010 009284 A1 offenbart eine elektrische Leitung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Zusammenfassung der Erfindung
[0014] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt eine elektrische
Leitung mit einer Anschluss- und Dichteinheit im montierten Zustand gemäß Anspruch
1 vor, sowie nach einem zweiten Aspekt ein Verfahren gemäß Anspruch 10.
[0015] Die Anschluss- und Dichteinheit umfasst eine plastisch verformbare, elektrisch leitfähige
Hülse, ein Anschlagteil und ein radial elastisch verformbares Dichtungsteil. Das Dichtungsteil
liegt in einem ersten Bereich an der Hülse unter mechanischer Spannung an und umschließt
die Hülse koaxial vollständig. Die mechanische Spannung wirkt aufgrund der elastischen
Verformbarkeit des Dichtungsteils in radialer Richtung auf die Hülse ein. Zu diesem
Zweck kann der Durchmesser einer Öffnung in dem Dichtungsteil, in die die Hülse im
montierten Zustand eingeschoben ist, kleiner sein als der Durchmesser der Hülse. Das
Dichtungsteil ist in einem zweiten Bereich über den Umfang einer Isolierung der elektrischen
Leitung mit der Isolierung umlaufend anliegend kraft-, stoff- und/oder formschlüssig
sowie fluiddicht verbunden. Die Hülse ist in einem dritten Bereich, der nicht von
dem Dichtungsteil umschlossen ist, über den Umfang eines Leiters der elektrischen
Leitung mit diesem elektrisch leitend, kraft- und/oder formschlüssig sowie fluiddicht
verbunden.
[0016] Ein radial verformbares Dichtungsteil umfasst auch Dichtungsteile, die in axialer
Richtung steifer sind als in radialer Richtung, was beispielsweise durch entsprechende
eingelegte Strukturen erreichbar ist.
[0017] Die fluiddichten Verbindungen von Leiter und Hülse, Hülse und Dichtungsteil sowie
von Dichtungsteil und Isolierung verhindern das Eindringen von Fluiden zwischen Leiter
und Isolierung. Die fluiddichten Verbindungen können durch plastische Verformung von
Hülse und/oder Leitern bzw. Dichtelement und/oder Isolierung entstehen. Die plastische
Verformung schließt ein Fließen von Material während der Verformung ein. Bei korrekter
Montage liegt die Hülse bzw. das Dichtelement über den gesamten Umfang an dem Leiter
bzw. der Isolierung an.
[0018] Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Dichtungsteil ein rotationssymmetrischer Hohlkörper
mit zwei offenen Enden, bspw. ein Hohlzylinder. Die Öffnungen des Hohlzylinders können
unterschiedliche Durchmesser aufweisen, um Unterschiede zwischen den äußeren Durchmessern
der Hülse und der Isolierung der elektrischen Leitung auszugleichen und dennoch eine
leichte Montierbarkeit zu gewährleisten. Der Übergang zwischen den offenen Enden kann
zumindest innerhalb des Dichtungsteils stufenförmig verlaufen. Dabei behält der rotationssymmetrische
Hohlkörper äußerlich eine Zylinderform, während der im Innern einen gestuften Verlauf
des Durchmessers aufweist. Der stufenförmige Verlauf des Innendurchmessers kann einen
Anschlag zur Isolierung der elektrischen Leitung bilden, wodurch eine einfache Positionierung
der Anschluss- und Dichteinheit bei der Montage ermöglicht wird. Es kann aber auch
ein Hohlraum zwischen der Stufe und der Isolierung verbleiben, bspw. um eine Biegebewegung
der elektrischen Leitung zuzulassen. Der Hohlraum kann jedoch auch durch eine zusätzliche
Crimpverbindung verkleinert oder eliminiert werden.
[0019] Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine an der Hülse und/oder an der Isolierung anliegende
innere Fläche der Dichteinheit mit entlang des Umfangs umlaufenden Rillen oder Erhebungen
versehen, so dass jeweils mehrere in axialer Richtung aufeinanderfolgende Teilflächen
umlaufend an der Hülse und/oder der Isolierung anliegen. Die so entstandene Struktur
ermöglicht eine Verpressung der Dichteinheit in radialer Richtung mit reduzierter
seitlicher Materialverdrängung und kann im verpressten Zustand die Dichtigkeit verbessern.
Außerdem ergibt sich dadurch eine optisch ansprechendere Verarbeitung.
[0020] Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Dichtungsteil zwischen dem zweiten und dem
dritten Bereich mit der Hülse umlaufend anliegend kraft- und/oder formschlüssig und
sowie fluiddicht verbindbar. Die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des Dichtungsteils
mit der Hülse der elektrischen Leitung kann bspw. durch Crimpen erfolgen.
[0021] Bei einem Ausführungsbeispiel weist das an dem über der Isolierung liegende Ende
des Dichtungsteils einen nach außen erhöhten Rand auf. Dieser Rand kann bspw. bei
der Montage als definierter Anschlag für ein auf die Anschluss- und Dichteinheit aufgeschobenes
Anschlagteil dienen und damit die Verarbeitung erleichtern.
[0022] Bei der Montage des Anschlagteils wird zunächst die Anschluss- und Dichteinheit über
ein abisoliertes Ende der isolierten Leitung geschoben, so dass die Hülse über dem
Leiter liegt, und ein Teil des Dichtungsteils über der Isolierung. Die Hülse kann
an dem von dem Dichtungsteil abgewandten Ende geschlossen sein. Wenn die Anschluss-
und Dichteinheit zweiteilig vorliegt wird zunächst die Hülse über den abisolierten
Leiter geschoben, und dann der Dichtungsteil über die Hülse und die Isolierung. In
einem nächsten Schritt wird das Anschlagteil über die Anschluss- und Dichteinheit
geschoben. Das Anschlagteil weist eine erste elektrische Kontaktfläche auf sowie eine
erste und eine zweite plastisch verformbare Struktur. Zumindest die erste plastisch
verformbare Struktur ist elektrisch leitend und umschließt die Anschluss- und Dichteinheit
im montierten Zustand in dem dritten Bereich, in dem die Hülse nicht von dem Dichtungsteil
umschlossen ist. Die zweite plastisch verformbare Struktur umschließt die Anschluss-
und Dichteinheit im montierten Zustand in dem zweiten Bereich, in dem der Dichtungsteil
über der Isolierung liegt.
[0023] Erfindungsgemäß weist das Anschlagteil eine dritte, zwischen der ersten und der zweiten
plastisch verformbaren Struktur liegende plastisch verformbare Struktur auf. Die dritte
plastisch verformbare Struktur umschließt das Dichtungsteil der Anschluss- und Dichteinheit
in dem über der Hülse liegenden Bereich.
[0024] Nach der Vormontage werden das Anschlagteil mit der Hülse und dem Dichtungsteil der
Anschluss- und Dichteinheit, die Hülse mit dem elektrischen Leiter und das Dichtungsteil
mit der Isolierung kraft- und/oder formschlüssig verbunden.
[0025] Die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung erfolgt mittels Verformung der plastisch
verformbaren Strukturen des Anschlagteils um einen jeweiligen Verbindungsbereich,
bspw. durch Crimpen. In diesen Bereichen üben die plastisch verformten Bereiche des
Anschlagteils eine radial auf die Hülse bzw. die Dichteinheit wirkende Kraft aus.
Die plastisch verformbaren Strukturen sind dabei so beschaffen, dass sie ihre Form
nach der Verformung beibehalten. Die plastisch verformbaren Strukturen sind dabei
längs oder schräg zu einer axialen Richtung geschlitzt, wobei der Schlitz nach der
Verformung durch Überlappung der sich im unverformten Zustand gegenüberliegenden Teile
der plastisch verformbaren Struktur eliminiert ist. Die Enden der sich im unverformten
Zustand gegenüberliegenden Teile der plastisch verformbaren Struktur können sich bei
der Verformung aber auch berühren und in radialer Richtung nach innen gebogen werden.
Die optionale stoffschlüssige Verbindung des Dichtungsteils mit der Isolierung der
elektrischen Leitung kann bspw. durch Kleben oder Vulkanisation erfolgen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0026] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf
die begleitenden Figuren exemplarisch näher erläutert. Alle Figuren sind rein schematisch
und nicht maßstäblich. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Explosionsdarstellung einer Anschlussund Dichteinheit mit elektrischer
Leitung und Anschlagteil,
- Fig. 2
- eine exemplarische Seiten- und Draufsicht auf eine mit der Anschluss- und Dichteinheit
sowie einem Anschlagteil konfektionierte Leitung,
- Fig. 3
- eine exemplarische Schnittdarstellung einer mit der Anschluss- und Dichteinheit sowie
einem Anschlagteil konfektionierten Leitung,
- Fig. 4-5
- Details der Schnittdarstellung aus Figur 3.
[0027] Gleiche oder ähnliche Elemente sind in den Figuren mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen
versehen.
Ausführungsbeispiel
[0028] Figur 1 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung einer exemplarischen Anschluss-
und Dichteinheit mit elektrischer Leitung 1 und Anschlagteil 20. Von links nach rechts
sind in der Figur dargestellt das Anschlagteil 20 mit einer ersten elektrischen Kontaktfläche
22, einer ersten verformbaren Struktur 12, einer dritten verformbaren Struktur 16
und einer zweiten verformbaren Struktur 14. Die verformbaren Strukturen können integraler
Bestandteil eines einstückig hergestellten Anschlagteils 20 sein oder, im Falle eines
aus mehreren Teilen hergestellten Anschlagteils 20, mit den anderen Teilen des Anschlagteils
20 unlösbar verbunden sein. Die verformbaren Strukturen 12, 14, 16 der exemplarischen
Anschluss- und Dichteinheit sind ringförmig ausgebildet, so dass sie einen elektrischen
Leiter 8 bzw. eine Isolierung 6 der elektrischen Leitung 1 und/oder eine Hülse 2 der
Anschluss- und Dichteinheit über den gesamten Umfang umschließen. Die ringförmigen
verformbaren Strukturen 12, 14, 16 sind dabei schräg zu einer koaxialen Richtung geschlitzt,
wobei die Kanten der Schlitze sich im verformten Zustand übereinander schieben können
oder in radialer Richtung gebogen sein können. Alternativ zu der dargestellten schrägen
Schlitzung können die Schlitze auch parallel zu einer koaxialen Richtung verlaufen
(nicht in der Figur dargestellt).
[0029] Rechts neben dem Anschlagteil 20 sind eine Hülse 2 und ein Dichtungsteil 3 der Anschluss-
und Dichteinheit dargestellt. Im montierten Zustand ist ein Teil der Hülse 2 in die
Dichteinheit 3 eingeschoben.
[0030] Rechts neben den Komponenten der Anschluss- und Dichteinheit ist eine elektrische
Leitung 1 mit einem abisolierten Bereich 26 und einer Isolierung 6 dargestellt.
[0031] Figur 2 zeigt eine exemplarische Seiten- und Draufsicht auf eine mit der Anschluss-
und Dichteinheit sowie einem Anschlagteil konfektionierte Leitung. In der Figur ist
deutlich zu erkennen, wie die verformbaren Strukturen 12, 14, 16 die Hülse und das
Dichtungsteil der Anschluss- und Dichteinheit an unterschiedlichen Stellen umschließen
und mit dem elektrischen Leiter bzw. der Isolierung der elektrischen Leitung 1 verbinden.
Ebenfalls wird deutlich, wie der Rand 10 der Dichteinheit bei der Montage als Anschlag
für die zweite verformbare Struktur 14 beim Aufschieben des Anschlagteils 20 dient,
wodurch die Konfektionierung elektrischer Leitungen in stets gleichbleibender Ausführungsqualität
erleichtert wird. Für unterschiedliche elektrische Leitungen können aufeinander abgestimmte
Kombinationen aus Anschlagteil und Anschluss- und Dichteinheit bereitgehalten werden,
wodurch sichergestellt werden kann, dass die verformbaren Strukturen vor der Verformung
stets in den richtigen Bereichen der elektrischen Leitung liegen.
[0032] Figur 3 zeigt eine exemplarische Schnittdarstellung einer mit der Anschluss- und
Dichteinheit sowie einem Anschlagteil 20 konfektionierten Leitung 1. Im rechten Teil
der Figur ist die konzentrische Anordnung der ringförmigen verformbaren Strukturen
12, 14, 16 des Anschlagteils 20 erkennbar, wodurch das Aufschieben des Anschlagteils
20 auf die Anschluss- und Dichteinheit erleichtert wird, nachdem diese auf die elektrische
Leitung 1 aufgeschoben wurde.
[0033] In Figur 3 ist deutlich erkennbar, wie die erste verformbare Struktur 12 des Anschlagteils
20 die Hülse 2 der Anschluss- und Dichteinheit umschließt und mit dem elektrischen
Leiter 8 der elektrischen Leitung 1 verbindet. Die erste plastisch verformbare Struktur
12 umschließt die Anschluss- und Dichteinheit im montierten Zustand in einem dritten
Bereich 7, in dem die Hülse 2 nicht von dem Dichtungsteil 3 umschlossen ist. Die zweite
verformbare Struktur 14 umschließt das Dichtungsteil 3 der Anschluss- und Dichteinheit
und presst dieses auf die Isolierung 6 der elektrischen Leitung 1. Die dritte verformbare
Struktur 16 des Anschlagteils 20 umschließt das Dichtungsteil 3 der Anschluss- und
Dichteinheit in einem Bereich, in dem es die Hülse 2 umgreift, und presst dieses auf
die Hülse 2. Diese zusätzliche Anpresskraft kann die Dichtwirkung zwischen Dichtungsteil
3 und Hülse 2 zusätzlich zu einer mechanischen Vorspannung, die das Dichtungsteil
3 auf die Hülse 2 ausübt, verstärken.
[0034] Figur 4 zeigt ein Detail der Schnittdarstellung aus Figur 3. In Figur 4 sind Flächen
9 mit Rillen in dem ersten Bereich 4 dargestellt, in dem das Dichtungsteil 3 an der
Hülse 2 anliegt. Die an die Rillen angrenzenden Stege können durch die durch das Dichtungsteil
3 erzeugte mechanische Spannung fest an die Oberfläche der Hülse 2 angedrückt werden
oder sogar durch die mechanische Spannung verformt sein. Zusätzlich zu der durch das
Dichtungsteil 3 erzeugten mechanischen Spannung kann eine durch die Verformung der
plastisch verformbaren Struktur 16 des Anschlagteils 20 erzeugte mechanische Spannung
in radialer Richtung auf das Dichtungsteil 3 und die Rillen wirken. Dabei können die
Rillen als Ausweichraum für durch die Verformung verdrängtes Material dienen und so
eine über den gesamten Umfang der Hülse 2 vergleichmäßigte Andruckkraft und Dichtigkeit
bewirken.
[0035] Figur 5 zeigt dasselbe Detail der Schnittdarstellung wie Figur 4, jedoch sind in
Figur 5 Flächen 9 mit Rillen in einem zweiten Bereich 5 dargestellt. Die Funktion
und Wirkung entspricht der mit Bezug auf Figur 4 beschriebenen Funktion und Wirkung
der Flächen mit Rillen. Die Flächen mit Rillen im zweiten Bereich 5 erfüllen jedoch
zusätzlich eine Ausgleichsfunktion für eine beim Abisolieren möglicherweise entstandene
unsaubere Kante oder Verformung im Schnittbereich der Isolierung 6. Im ersten Bereich
4 ist eine derartige Ausgleichsfunktion weniger wichtig, weil die Hülse 2 insgesamt
formstabiler ist als die Isolierung 6 und in diesem Bereich bei korrekter Montage
wenig oder gar nicht verformt ist.
Bezugszeichenliste
[0036]
- 1
- elektrische Leitung
- 2
- Hülse
- 3
- Dichtungsteil
- 4
- erster Bereich
- 5
- zweiter Bereich
- 6
- Isolierung
- 7
- dritter Bereich
- 8
- elektrischer Leiter
- 9
- Fläche mit Rillen oder Erhebungen
- 10
- Rand
- 12
- erste verformbare Struktur
- 14
- zweite verformbare Struktur
- 16
- dritte verformbare Struktur
- 20
- Anschlagteil
- 22
- erste elektrische Kontaktfläche
- 26
- abisoliertes Ende
1. Elektrische Leitung mit einer Anschluss- und Dichteinheit im montierten Zustand, die
Anschluss- und Dichteinheit umfassend eine plastisch verformbare, elektrisch leitfähige
Hülse (2), ein Anschlagteil (20) und ein radial elastisch verformbares Dichtungsteil
(3),
wobei das Dichtungsteil (3) im montierten Zustand in einem ersten Bereich (4) an der
Hülse (2) unter mechanischer Spannung anliegt und die Hülse (2) koaxial vollständig
umschließt, wobei das Dichtungsteil (3) in einem zweiten Bereich (5) über den Umfang
einer Isolierung (6) der elektrischen Leitung (1) mit der Isolierung (6) umlaufend
anliegend kraft-, stoff- und/oder formschlüssig sowie fluiddicht verbunden ist, und
wobei die Hülse (2) in einem dritten Bereich (7), der nicht von dem Dichtungsteil
(3) umschlossen ist, über den Umfang eines Leiters (8) der elektrischen Leitung (1)
mit diesem elektrisch leitend kraft- und/oder formschlüssig sowie fluiddicht verbunden
ist,
das Anschlagteil (20) umfassend eine erste elektrische Kontaktfläche (22), eine erste
elektrisch leitende, plastisch verformbare Struktur (12), welche die Hülse (2) in
dem dritten Bereich (7) umschließt, der nicht von dem Dichtungsteil (3) umschlossen
ist, und eine zweite plastisch verformbare Struktur (14), die eine Isolierung (6)
der elektrischen Leitung (1) in dem zweiten Bereich (5) umschließt, in dem der Dichtungsteil
(3) über der Isolierung (6) liegt dadurch gekennzeichnet, dass
das Anschlagteil (20) außerdem eine dritte plastisch verformbare Struktur (16) umfasst,
die zwischen der ersten und der zweiten plastisch verformbaren Struktur (12, 14) angeordnet
ist und das Dichtungsteil (3) der Anschluss- und Dichteinheit zwischen dem zweiten
und dem dritten Bereich (5, 7) umschließt, wobei die plastisch verformbaren Strukturen
(12, 14, 16) die Hülse (2), das Dichtungsteil (3) und die elektrische Leitung (1)
ringförmig umschließen, und längs oder schräg zu einer axialen Richtung geschlitzt
sind, und wobei die plastisch verformbaren Strukturen (12, 14, 16) des Anschlagteils
derart verformt sind, dass eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zumindest
zwischen der Hülse (2) und dem elektrischen Leiter (8) sowie dem Dichtungsteil (3)
und der Isolierung (6) entsteht und die Kanten der Schlitze übereinander geschoben
sind oder in radialer Richtung nach innen gebogen sind.
2. Elektrische Leitung mit einer Anschluss- und Dichteinheit nach Anspruch 1, wobei das
Dichtungsteil (3) ein rotationssymmetrischer Hohlkörper mit zwei offenen Enden ist.
3. Elektrische Leitung (1) mit einer Anschluss- und Dichteinheit nach Anspruch 2, wobei
die offenen Enden des Dichtungsteils (3) unterschiedliche Öffnungsdurchmesser aufweisen.
4. Elektrische Leitung (1) mit einer Anschluss- und Dichteinheit nach Anspruch 3, wobei
der Übergang zwischen den offenen Enden zumindest innerhalb des Dichtungsteils (3)
stufenförmig verläuft.
5. Elektrische Leitung (1) mit einer Anschluss- und Dichteinheit nach Anspruch 4, wobei
der stufenförmige innere Verlauf des Dichtungsteils (3) einen axialen Anschlag an
die Isolierung (6) der elektrischen Leitung (1) bildet.
6. Elektrische Leitung (1) mit einer Anschluss- und Dichteinheit nach Anspruch 1, wobei
eine an der Hülse (2) und/oder an der Isolierung (6) anliegende innere Fläche (9)
der Dichteinheit (3) mit entlang des Umfangs umlaufenden Rillen oder Erhebungen versehen
ist, so dass jeweils mehrere in axialer Richtung aufeinander folgende Teilflächen
umlaufend an der Hülse (2) und/oder der Isolierung (6) anliegen.
7. Elektrische Leitung (1) mit einer Anschluss- und Dichteinheit nach Anspruch 1, wobei
die zweite und/oder dritte plastisch verformbare Struktur (14, 16) das Dichtungsteil
(3) mit der Isolierung bzw. der Hülse (2) umlaufend anliegend kraft- und/oder formschlüssig
und fluiddicht verbinden.
8. Elektrische Leitung (1) mit einer Anschluss- und Dichteinheit nach Anspruch 1, wobei
das an dem über der Isolierung (6) liegende Ende des Dichtungsteils (3) einen in radialer
Richtung nach außen erhöhten Rand (10) aufweist.
9. Anschluss- und Dichteinheit Anspruch 8, wobei der nach außen erhöhte Rand (10) einen
axialen Anschlag für die zweite plastisch verformbare Struktur (14) bildet.
10. Verfahren zur Herstellung eines fluiddichten elektrischen Anschlusses einer isolierten
elektrischen Leitung (1) mittels einer Anschluss- und Dichteinheit nach einem der
Ansprüche 1-9, umfassend:
- Bereitstellen der Anschluss- und Dichteinheit umfassend eine plastisch verformbare,
elektrisch leitfähige Hülse (2), ein Anschlagteil (20) und ein radial elastisch verformbares
Dichtungsteil (3), wobei das Dichtungsteil (3) so ausgebildet ist, dass es im montierten
Zustand in einem ersten Bereich (4) an der Hülse (2) unter mechanischer Spannung anliegt
und die Hülse (2) koaxial vollständig umschließt, wobei das Dichtungsteil (3) in einem
zweiten Bereich (5) über den Umfang einer Isolierung (6) der elektrischen Leitung
(1) mit der Isolierung (6) umlaufend anliegend kraft-, stoff- und/ oder formschlüssig
sowie fluiddicht verbindbar ist, und wobei die Hülse (2) in einem dritten Bereich
(7), der nicht von dem Dichtungsteil (3) umschlossen ist, über den Umfang eines Leiters
(8) der elektrischen Leitung (1) mit diesem elektrisch leitend kraft- und/oder formschlüssig
sowie fluiddicht verbindbar ist, das Anschlagteil (20) umfassend eine erste elektrische
Kontaktfläche (22), eine erste elektrisch leitende, plastisch verformbare Struktur
(12), welche so ausgebildet ist, dass sie im montierten Zustand die Hülse (2) in dem
dritten Bereich (7) umschließt, der nicht von dem Dichtungsteil (3) umschlossen ist,
eine zweite plastisch verformbare Struktur (14), die so ausgebildet ist, dass sie
im montierten Zustand eine Isolierung (6) der elektrischen Leitung (1) in dem zweiten
Bereich (5) umschließt, in dem der Dichtungsteil (3) über der Isolierung (6) liegt,
und eine dritte plastisch verformbare Struktur (16), die zwischen der ersten und der
zweiten plastisch verformbaren Struktur (12, 14) angeordnet ist und so ausgebildet
ist, dass sie im montierten Zustand das Dichtungsteil (3) der Anschluss- und Dichteinheit
zwischen dem zweiten und dem dritten Bereich (5, 7) umschließt, wobei die plastisch
verformbaren Strukturen (12, 14, 16) so ausgebildet sind, dass sie im montierten Zustand
die Hülse (2), das Dichtungsteil (3) und die elektrische Leitung (1) ringförmig umschließen,
und längs oder schräg zu einer axialen Richtung geschlitzt sind,
- Aufschieben der Hülse (2) und des Dichtungsteils (3) der Anschluss- und Dichteinheit
über ein abisoliertes Ende (26) der isolierten elektrischen Leitung (1), so dass die
Hülse (2) über dem elektrischen Leiter (8) liegt, der erste Bereich (4) des Dichtungsteils
(3) über der Hülse (2) und der zweite Bereich des Dichtungsteils (3) über der Isolierung
(6) liegt,
- Aufschieben des Anschlagteils (20) der Anschluss- und Dichteinheit über die Hülse
(2) und das Dichtungsteil (3), so dass die erste plastisch verformbare Struktur (12)
die Hülse (2) n dem dritten Bereich (7) umschließt, die zweite plastisch verformbare
Struktur (14) das Dichtungsteil (3) in dem zweiten Bereich (5) umschließt, und die
dritte plastisch verformbare Struktur (16) das Dichtungsteil (3) in dem ersten Bereich
(4) umschließt, und
- Verformen der plastisch verformbaren Strukturen (12, 14, 16) des Anschlagteils (20),
so dass eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zumindest zwischen der Hülse
(2) und dem elektrischen Leiter (8) sowie dem Dichtungsteil (3) und der Isolierung
(6) entsteht, wobei die Kanten der Schlitze der plastisch verformbaren Strukturen
sich übereinander schieben oder sich in radialer Richtung nach innen biegen.
1. An electric line having a connecting and sealing unit in the mounted state, the connecting
and sealing unit comprising a plastically deformable, electrically conductive sleeve
(2), a stop part (20) and a radially elastically deformable sealing part (3), wherein
the sealing part (3) in the mounted state abuts against the sleeve (2) under mechanical
stress in a first region (4) and coaxially completely surrounds the sleeve (2), wherein
the sealing part (3) is connected in a circumferentially abutting manner in a second
region (5) over the circumference of an insulation (6) of the electric line (1) to
the insulation (6) in a non-positive, material and/or positive as well as fluid-tight
manner, and wherein the sleeve (2) in the third region (7), which is surrounded by
the sealing part (3), is connected over the circumference of a conductor (8) of the
electric line (1) to said conductor in an electrically conductive non-positive and/or
positive and fluid-tight manner, the stop part (20) comprising a first electrical
contact surface (22), a first electrically conductive, plastically deformable structure
(12), which surrounds the sleeve (2) in the third region (7), which is not surrounded
by the sealing part (3), and a second plastically deformable structure (14), which
surrounds an insulation (6) of the electrical line (1) in the second region (5), in
which the sealing part (3) lies over the insulation (6), characterized in that
the stop part (20) also comprises a third plastically deformable structure (16), which
is arranged between the first and the second plastically deformable structure (12,
14) and surrounds the sealing part (3) of the connecting and sealing unit between
the second and the third region (5, 7), wherein the plastically deformable structures
(12, 14, 16) annularly surround the sleeve (2), the sealing part (3) and the electrical
line (1), and are slit longitudinally or obliquely to an axial direction, and wherein
the plastically deformable structures (12, 14, 16) of the stop part are deformed in
such a manner, that a non-positive and/or positive connection is established at least
between the sleeve (2) and the electric conductor (8) as well as the sealing part
(3) and the insulation (6) and the edges of the slits are pushed over one another
or are bent inwards in the radial direction.
2. The electric line having a connecting and sealing unit according to claim 1, wherein
the sealing part (3) is a rotationally symmetrical hollow body with two open ends.
3. The electric line (1) having a connecting and sealing unit according to claim 2, wherein
the open ends of the sealing part (3) have different opening diameters.
4. The electric line (1) having a connecting and sealing unit according to claim 3, wherein
the transition between the open ends extends in a stepped-manner at least within the
sealing part (3).
5. The electric line (1) having a connecting and sealing unit according to claim 4, wherein
the stepped inner course of the sealing part (3) forms an axial stop on the insulation
(6) of the electric line (1).
6. The electric line (1) having a connecting and sealing unit according to claim 1, wherein
an inner surface (9) of the sealing unit (3), which abut against the sleeve (2) and/or
against the insulation (6), is provided with circumferential grooves or elevations
along the circumference, so that in each case several successive partial surfaces
in the axial direction abut circumferentially against the sleeve (2) and/or the insulation
(6).
7. The electric line (1) having a connecting and sealing unit according to claim 1, wherein
the second and/or third plastically deformable structure (14, 16) connect the sealing
part (3) in a circumferentially abutting manner to the insulation or to the sleeve
(2) in a non-positive and/or positive and fluid-tight manner.
8. The electric line (1) having a connecting and sealing unit according to claim 1, wherein
the end of the sealing part (3), that is located over the insulation (6), has an edge
(10), which is raised outwards in the radial direction.
9. A connecting and sealing unit according to claim 8, wherein the edge (10) raised outwards
forms an axial stop for the second plastically deformable structure (14).
10. A method for establishing a fluid-tight electrical connection of an insulated electrical
line (1) by means of a connecting and sealing unit according to any one of claims
1-9, comprising:
- Providing the connecting and sealing unit comprising a plastically deformable electrically
conductive sleeve (2), a stop part (20) and a radially elastically deformable sealing
part (3), wherein the sealing part (3) is designed such that in the mounted state
it abuts against the sleeve (2) in a first region (4) under mechanical stress and
coaxially completely surrounds the sleeve (2), wherein the sealing part (3) can be
connected in a circumferentially abutting manner in a second region (5) over the circumference
of an insulation (6) of the electric line (1) to the insulation (6) in a non-positive,
material and/or positive as well as fluid-tight manner, and wherein the sleeve (2)
in a third region (7), which is not surrounded by the sealing part (3), can be connected
over the circumference of a conductor (8) of the electric line (1) to said conductor
electrically conductively in a non-positive and/or positive as well as fluid-tight
manner, the stop part (20) comprising a first electrical contact surface (22), a first
electrically conductive plastically deformable structure (12), which is designed such
that in the mounted state it surrounds the sleeve (2) in the third region (7), which
is not surrounded by the sealing part (3), a second plastically deformable structure
(14), which is designed such that in the mounted state it surrounds an insulation
(6) of the electric line (1) in the second region (5), in which the sealing part (3)
lies over the insulation (6), and a third plastically deformable structure (16), which
is arranged between the first and the second plastically deformable structure (12,
14) and is designed such that in the mounted state it surrounds the sealing part (3)
of the connecting and sealing unit between the second and the third region (5, 7),
wherein the plastically deformable structures (12, 14, 16) are designed such that
in the mounted state they annularly surround the sleeve (2), the sealing part (3)
and the electric line (1), and are slit longitudinally or obliquely to an axial direction,
- sliding the sleeve (2) and the sealing part (3) of the connecting and sealing unit
over a stripped end (26) of the insulated electric line (1), so that the sleeve (2)
lies over the electric conductor (8), the first region (4) of the sealing part (3)
lies over the sleeve (2) and the second region of the sealing part (3) lies over the
insulation (6),
- sliding the stop part (20) of the connecting and sealing unit over the sleeve (2)
and the sealing part (3), so that the first plastically deformable structure (12)
surrounds the sleeve (2) in the third region (7), the second plastically deformable
structure (14) surrounds the sealing part (3) in the second region (5), and the third
plastically deformable structure (16) surrounds the sealing part (3) in the first
region (4), and
- deforming the plastically deformable structures (12, 14, 16) of the stop part (20),
so that a non-positive and/or positive connection is established at least between
the sleeve (2) and the electric conductor (8) as well as the sealing part (3) and
the insulation (6), wherein the edges of the slits of the plastically deformable structures
are pushed over one another and are bent inwards in the radial direction.
1. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité dans l'état monté,
cette unité de raccordement et d'étanchéité comprenant un manchon électro-conducteur
déformable de manière plastique (2), une partie de butée (20) et une partie d'étanchéité
élastiquement déformable radialement (3),
dans laquelle la partie d'étanchéité (3), dans l'état monté s'appuie, dans une première
zone (4), contre le manchon (2) sous l'action d'une contrainte mécanique, et entoure
le manchon (2) entièrement de manière coaxiale, dans laquelle la partie d'étanchéité
(3) est reliée, dans une deuxième zone (5), sur la circonférence d'une isolation (6)
de la ligne électrique (1), avec l'isolation (6), en s'appuyant sur la circonférence,
par force, par liaison de matière et/ou par complémentarité de forme ainsi que de
manière étanche aux fluides, et dans laquelle le manchon (2) est relié, dans une troisième
zone (7) qui n'est pas entourée par la partie d'étanchéité (3), sur la circonférence
d'un conducteur (8) de la ligne électrique (1), avec celui de manière électro-conductrice,
par force et/ou par complémentarité de forme ainsi que de manière étanche aux fluides,
la partie de butée (20) comprenant une première surface de contact électrique (22),
une première structure électro-conductrice déformable de manière plastique (12), qui
entoure le manchon (2) dans la troisième zone (7), qui n'est pas entouré par la partie
d'étanchéité (3), et une deuxième structure déformable de manière plastique (14),
qui entoure une isolation (6) de la ligne électrique (1) dans la deuxième zone (5),
dans laquelle la partie d'étanchéité (3) se trouve au-dessus de l'isolation (6),
caractérisée en ce que
la partie de butée (20) comprend en outre une troisième structure déformable de manière
plastique (16), qui est disposée entre les première et deuxième structures déformables
plastiquement (12, 14) et qui entoure la partie d'étanchéité (3) de l'unité de raccordement
et d'étanchéité entre les deuxième et troisième zones (5, 7), dans laquelle les structures
déformables plastiquement (12, 14, 16) entourent le manchon (2), la partie d'étanchéité
(3) et la ligne électrique (1) de manière annulaire et sont fendues le long ou de
manière oblique par rapport à une direction axiale et dans laquelle les structures
plastiquement déformables (12, 14, 16) de la partie de butée sont déformées de façon
à ce qu'une liaison par force et/ou par complémentarité de forme existe entre le manchon
(2) et le conducteur électrique (8) ainsi qu'entre la partie d'étanchéité (3) et l'isolation
(6) et les bords des fentes sont poussés les uns sur les autres ou pliés vers l'intérieur
dans la direction radiale.
2. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication
1, dans laquelle la partie d'étanchéité (3) est un corps creux à symétrie de rotation
avec deux extrémités ouvertes.
3. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication
2, dans laquelle les extrémités ouvertes de la partie d'étanchéité (3) comprennent
des diamètres d'ouverture différents.
4. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication
3, dans laquelle la transition s'étend de manière échelonnée entre les extrémités
ouvertes au moins à l'intérieur de la partie d'étanchéité (3).
5. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication
4, dans laquelle l'extension interne échelonnée de la partie d'étanchéité (3) forme
une butée axiale sur l'isolation (6) de la ligne électrique (1).
6. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication
1, dans laquelle une surface interne (9), s'appuyant contre le manchon (2) et/ou contre
l'isolation (6), de l'unité d'étanchéité (3), est munie de rainures ou de bossages
s'étendant le long de la circonférence, de façon à ce que plusieurs surfaces partielles
successives dans la direction axiale s'appuient sur la circonférence du manchon (2)
et/ou de l'isolation (6).
7. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication
1, dans laquelle les deuxième et/ou troisième structures élastiquement déformables
(14, 16) relient la partie d'étanchéité (3) avec l'isolation ou le manchon (2) en
s'appuyant sur la circonférence, par force et/ou par complémentarité de forme et de
manière étanche aux fluides.
8. Ligne électrique avec une unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication
1, dans laquelle l'extrémité, s'appuyant contre l'isolation (6), de la partie d'étanchéité
(3) comprend un bord (10) surélevé dans la direction radiale vers l'extérieur.
9. Unité de raccordement et d'étanchéité selon la revendication 8, dans laquelle le bord
surélevé vers l'extérieur (10) forme une butée axiale pour la deuxième structure élastiquement
déformable (14).
10. Procédé de fabrication d'un raccordement électrique étanche aux fluides d'une ligne
électrique isolée (1) au moyen d'une unité de raccordement et d'étanchéité selon l'une
des revendications 1 - 9, comprenant :
- la mise à disposition de l'unité de raccordement et d'étanchéité comprenant un manchon
électro-conducteur élastiquement déformable (2), une partie de butée (20) et une partie
d'étanchéité élastiquement déformable radialement (3), dans laquelle la partie d'étanchéité
(3) est conçue de façon à ce qu'elle s'appuie, dans l'état monté, dans une première
zone (4), contre le manchon (2) sous l'action d'une contrainte mécanique et entoure
le manchon (2) entièrement de manière coaxiale, dans laquelle la partie d'étanchéité
(3) peut être reliée, dans une deuxième zone (5) au-dessus de la circonférence d'une
isolation (6) de la ligne électrique (1), avec l'isolation (6), en s'appuyant sur
la circonférence, par force, par liaison de matière et/ou par complémentarité de forme
ainsi que de manière étanche aux fluides, et dans laquelle le manchon (2) peut être
relié, dans une troisième zone (7), qui n'est pas entourée par la partie d'étanchéité
(3), au-dessus de la circonférence d'un conducteur (8) de la ligne électrique (1),
avec celui-ci de manière électro-conductrice, par force et/ou par complémentarité
de forme ainsi que de manière étanche aux fluides, la partie de butée (20) comprenant
une première surface de contact électrique (22), une première structure électro-conductrice
plastiquement déformable (12), qui est conçue de façon à ce que, dans l'état monté,
elle entoure le manchon (2) dans la troisième zone (7), qui n'est pas entourée par
la partie d'étanchéité (3), une deuxième structure plastiquement déformable (14),
qui est conçue de façon à ce que, dans l'état monté, elle entoure une isolation (6)
de la ligne électrique (1) dans la deuxième zone (5), dans laquelle la partie d'étanchéité
(3) se trouve au-dessus de l'isolation (6), et une troisième structure plastiquement
déformable (16), qui est disposée entre les première et deuxième structures plastiquement
déformables (12, 14) et conçue de façon à ce que, dans l'état monté, elle entoure
la partie d'étanchéité (3) de l'unité de raccordement et d'étanchéité, entre les deuxième
et troisième zones (5, 7), dans laquelle les structures plastiquement déformables
(12, 14, 16) sont conçues de façon à ce que, dans l'état monté, elles entourant de
manière annulaire le manchon (2), la partie d'étanchéité (3) et la ligne électrique
(1) et sont fendues le long ou de manière oblique par rapport à une direction axiale,
- enfilage du manchon (2) et de la partie d'étanchéité (3) de l'unité de raccordement
et d'étanchéité au-dessus d'une extrémité isolée (26) de la ligne électrique isolée
(1), de façon à ce que le manchon (2) se trouve au-dessus du conducteur électrique
(8), la première zone (4) de la partie d'étanchéité (3) se trouve au-dessus du manchon
(2) et la deuxième zone de la partie d'étanchéité (3) se trouve au-dessus de l'isolation
(6),
- enfilage de la partie de butée (20) de l'unité de raccordement et d'étanchéité au-dessus
du manchon (2) et de la partie d'étanchéité (3), de façon à ce que la première structure
plastiquement déformable (12) entoure le manchon (2) dans la troisième zone (7), la
deuxième structure plastiquement déformable (14) entoure la partie d'étanchéité (3)
dans la deuxième zone (5) et la troisième structure plastiquement déformable (16)
entoure la partie d'étanchéité (3) dans la première zone (4) et
- déformation des structures plastiquement déformables (12, 14, 16) de la partie de
butée (20), de façon à ce qu'une liaison par force et/ou par complémentarité de forme
existe au moins entre le manchon (2) et le conducteur électrique (8) ainsi qu'entre
la partie d'étanchéité (3) et l'isolation (6), dans laquelle les bords des fentes
des structures plastiquement déformables glissent les uns sur les autres ou se plient
vers l'intérieur dans la direction radiale.


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